高清视频数字监控系统建设设计原则.doc

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1、高清视频数字监控系统建设设计原则根据业主的实际情况以及要求，在进行安防系统总体设计的时候，所选的系统必须具有可靠的管理功能和符合国情的经济实用性，力求做到系统结构配置先进实用、更经济，节省项目单位总体投资。1） 稳定性和安全性原则：系统的可靠性和安全性是远程监控系统成功实施的首要前提。设计方案要充分考虑涉及不同部位对监控设备的不同使用要求，对设备及软件的选型上要考虑选用可靠、成熟的技术和产品，以期构筑一个稳定、可靠、安全的远程集中监控与管理系统。2） 合理性与易操作性原则：远程集中监控与管理系统各子系统（如音视频监控录像系统、防盗报警系统、远程控制、远程语音对讲、远程网络传输系统）在实际使用中

2、应可以相对独立，要考虑各子系统之间的接口具有标准、通用的特性，以保证各子系统间的可以完整集成和无缝连接，即实现有机合理、维护简洁又相互联动的系统。在操作上则要求采用中文界面，易学易懂，操作简单。3） 先进性与实用性原则：设计方案要从实际需求出发，既能够满足现阶段对实时监控的录像记录需求，提供清晰准确的图像证据及实时的远程图像的传输等功能，也要考虑将来新技术的发展。4) 完备性与扩展性原则：设计方案要综合考虑人防、物防、技防的有机结合，形成一个完整的、覆盖各个环节的一个集中监控指挥系统。在设备上则既考虑原有监控系统的改造利用、更新，又兼顾未来技术的发展、升级和扩容。不但能和现有设备融为一体，共同

3、运转，同时能保持一定的前瞻性。随着IT技术的发展，系统能和将来的新技术相融合。5) 标准性与模块化原则：系统采取模块化设计，具有相当的灵活性。当用户需求有所改变时，只需更换相应模块即可解决，达到方便管理、使用和维护的目的。6) 经济性与灵活性原则：在满足应用要求的基础上，尽可能地利用原有系统设备，尽可能地降低造价。在系统布线方面要求能满足各种应用的要求，尽可能保持系统的灵活性。1.2项目建设指导思想更加务虚的部分，不过一些政府项目还是要写进去。1.3系统设计依据此处提示一点，要根据具体项目具体确定国家法规、国标、行业标准等，还要根据项目情况添加地方标准等。1.1.1 系统总体设计要求系统设计应

4、为前端视频数据采集、视频数据传输、视频集中管理平台、监控中心视频上墙几个部分，即：1) 对前端视频数据采集设备的选型，可选设备包括百万像素高清摄像机、 普通 D1 网络摄像机、高清晰度模拟摄像机、D1 级别视频服务器等2) 视频数据传输部分主要包括综合布线和网络交换机的选项，可选设备包 括综合布线系统网线、光纤、控制线缆以及相对应的楼层交换机、中心 交换机以及网络机柜等设备等3)视频集中管理平台部分主要包括视频监控平台软件、PC 服务器、客户 端计算机、存储设备以及视频控制设备4)监控中心视频上墙部分主要包括视频上墙控制设备和拼接大屏5)视频总数 253。 系统要求预留接口，可升级增加综合信息

5、管理平台，对监控数据综合应用，提供更多的与业务相结合的管理功能。 最终升级到职能管理平台，实现对监控报警信息的智能化管理。1.1.2 视频点分布一张表，描述视频点位分布情况。1.1.3 系统设计根据项目情况，采用网络数字视频监控系统来搭建视频监控平台。同时将现 有报警系统集成到网络平台中并与视频系统形成联动。通过网络数字视频监控平台来管理、实时浏览、存储、转发整个系统的视频 图像。通过视频监控平台将前端报警系统的报警信号集成到平台中，当发生报警 时，通过平台软件事先设定的报警方案，一方面可将报警区域附近的摄像图像自 动切换到报警中心的监看设备上，同时也可自动启动系统对事件发生时周边摄像 机的录

6、像、向客户端发出语音、信息显示等报警。另外，如果设置前端报警位置 警号、灯光照射，也可以与前端警号、灯光等联动。具体设计如下：1、系统前端利用现有品质较好模拟摄像机+智能 DVS 以及新增百万像素 和 D1 网络摄像机的方式进行构建；2、整个后端系统平台基于 CSVision 视频监控平台建设；3、监控平台与现有红外报警系统实现联动；4、中心系统平台视频浏览、存储分辨率为 D1 或相应百万像素；5、在监控中心设置 CSVision 服务器对所有前端设备进行统一管理；6、可以通过前端 DVS、网络摄像机设备的I/O接口接入开关量报 警信号实现视频的报警联动；7、后端平台可以随时调看前端任何一路视

7、频的实时信号或者回放；8、系统采用集中存储方式，保证高清视频图像数据存储30天；9、由于 CSVision 开放 OCX 插件或 SDK 扩展包，今后在业务系统中可以 对视频监控系统的图像数据进行方便的调用。1.4系统详细设计1.4.1系统总体结构图1.4.2系统结构说明1)大楼主干架设一条光纤并通过光收发器接入到相应的楼层交换机，该光纤 网络作为监控系统专用网络，不与现有网络复用；2 ）大楼每层楼设置一台楼层交换机，针对不同的摄像机，通过不同的方式 将网络摄像机直接接入或模拟摄像机通过 DVS（视频服务器）转换接入 到本楼层的交换机，根据楼层的实际情况，每层楼有大约 5 支摄像机需 要接入；

8、3） 电梯轿厢现有摄像机更换为品质较高的彩色半球摄像机并通过 DVS 转 换接入到一楼交换机；4） 对于整个大院的出入口监控，建议采用百万像素级别摄像机进行监控， 在提高监控视频质量的同时，避免传统球机监控在增加焦距有造成的监 控盲区，使出入口监控图像既能看得清，还能看得全；5） 大楼一楼大堂也采用百万像素级别摄像机进行监控；6） 在一楼监控中心设置一套机柜，用于放置监控系统所需要的服务器、交 换机、光纤盒等设备。机柜本身具备防尘防静电等功能，而机架式的设 备也具有管理集中方便的特点；7） 监控中心设置一套 23 的液晶（或等离子）拼接屏，通过拼接屏墙设备 自带的管理软件，可以方便地在拼接屏上

9、进行分屏显示、轮巡以及单独 的视频放大显示；8） 系统支持语音对讲功能，在无需专业对讲系统的情况下，可以方便地实现与 前端某些监控点（如保安室、电梯轿厢等）进行语音对话；9） 根据今后的需求，视频监控系统可以较为方便地与红外报警系统联动， 并实现对前端某些辅助设备（如警号、警灯、补光灯等）实现报警时的 联动。1.4.3 视频监控平台结构与功能软件支持 C/S 架构，围绕最优化的服务器单元所组成的服务器集群。（一）监控服务器单元1）管理服务管理服务是系统的控制中心，保障系统中所有设备、各种资源安全有效 地运行与共享，包括应用管理、设备管理、服务器间连接与切换、用户管理、 日志管理、心跳管理、客户

10、端在线管理等。2）目录服务 系统支持多目录、多中心服务，轻松实现海量设备的管理、支持多中心数据同步和相互备份，保障了数据的完整性。相应的实时性和系统的稳定性， 避免了信息孤立和垃圾信息产生。3）转发服务单服务器支持 400 路视频的汇聚与转发。系统提供的分布式多转发中心 架构，最大限度地分摊网络负担，避免网络瓶颈和拥塞。配合中继（Relay） 转发模式，支持应用层路由优化，限制无效网络流量的产生。4）存储服务单服务器支持多达 128 路图像 25 帧/秒的存储，支持 DAS、NAS、SAN 存 储设备。系统提供的分布式存储模式降低了存储成本和存储风险，同时支持 音视频数据和行业数据的关联存储和

11、检索。（二）客户端单元1）浏览器l 多种浏览模式选择：1/4/6/7/8/9/10/12/13/16 窗口l 轻松创建和浏览电子地图l 支持 16 路录像文件异步回放l 支持 4 路录像同步回放l 支持个性化布局定义，支持布局间的手动或者自动切换l 支持巡视组管理l 支持实时日志，支持在线日志查询l 支持多种报警联动模式l 支持双向语音、支持客户端混音l 支持 PC 键盘和 CCTV 键盘控制远端 PTZ2）播放器l 支持录像文件的 VOD 点播l 支持多种关联查询模式l 支持系统录像文件到 AVI 文件的转换和编辑l 支持在模拟监视器上回放录像文件l 支持基于时间条的同步回放l 支持基于快照

12、的录像检索3)管理工具l 系统设备协调管理l 设备详细参数配置管理l 多级用户管理l 多种录像与报警计划管理l 电子地图管理l CCTV 键盘管理l 多元素巡视组管理l 自定义浏览布局管理l 双向语音管理2828（三） 平台功能综述实时监控1)在客户端上可以进行 1 到 36 分割的多画面显示, 每个画面都可以任意 切换系统内的图像，并可将图像的多画面布局组合、轮巡切换方式以 及摄像机预制位等监控模式以文件的方式进行保存，方便多次调用；2)可以依据地域、重点区、管理权限等原则将实时图像进行分组，通过 巡视组或手动的方式随时进行实时图像的调阅。3）具备图像自动轮巡功能，可以用事先设定的触发序列和

13、时间间隔对监控图像进行轮流显示，参与轮巡的图像和先后顺序可以任意选择；可 以指定某些设备在某一时间内执行某种特定的动作。巡视组的建立包 括图像、布局、电子地图等多种元素，方便监控人员对图像管理及分 类。4）图像可以支持从 CIF、D1（704576）直至百万像素以上级别（最高可 以支持到 500 万像素）分辨率，并支持双码流传输。有效保障图像的可识别性，保证高品质、有效用的图像传输与最终在监控中心的呈现。录像查询1）基于本地录像和网络录像的特点，可分为本地录像回放及网络录像回 放两种录像检索方式。2）通过时间、地点、摄像机编号、事件（移动侦测、报警录像）名称等 可以进行检索，为管理人员提供完善

14、的使用操作程序。3） 同时可以自由地对视频文件进行拼接，对于重点的图像的保存可以使 用 AVI 的存储格式，同时也可以及时打印和保存 BMP 的图像文件。4）由于系统录像的容量非常大，会给检索工作带来很大的困扰，系统需 要能采用同步时间条回放及时间切片的功能使监控人员能够快速锁 定事发点，提高工作效率。报警联动1）系统具有视频信号丢失的报警功能。2） 报警信息可调用系统和用户自定义的宏指令，并启动相应的处置流 程。可以根据需要设定联动的事件（包括通过网络消息或数据库引发 的事件），并可定义执行联动功能的设备类型、名称和动作；可以在 整个系统范围内让指定的设备响应事件，进行相应的动作或执行某种

15、操作。3） 可以通过模块接口实现声光报警；可以对同一个重复报警进行自动过 滤；可以通过手动临时屏蔽不需要的报警。4） 系统能够显示全网所有监控点的报警状态，包括开关量报警、视频信 号丢失报警、移动侦测报警、外部传感器报警、设备运行状态报警等多种报警信息。5）平台对报警信息进行详细记录，包括报警源，报警级别,报警类型， 开始时间，结束时间、处理人员、处理结果等信息。管理员可以使用 模糊查询等方式回查报警信息，搜索条件包括报警源、报警等级、报 警类型、开始时间，结束时间等。报警等级包括全部、普通、重要、 警告、错误报警等；报警类型包括全部、手动按钮、前端报警盒、视 频丢失、移动侦测等。电子地图1）

16、电子地图以 BMP、JPG 格式进行存储，能叠加显示道路、建筑物、摄 像机等信息。2）可以支持多级电子地图。3） 摄像机位置图层包含摄像机和报警点的位置；不同类型的摄像机使用 不同的图标表示；通过点击该图标进行视频切换；并可自由组合多个 相关摄像机进行分组，可以启动该组的多个摄像机同时向不同的监视 器进行切换。设备管理1）平台系统支持各类具备通信接口并提供通信协议的设备接入，所有的 图像资源实行统一编号、统一配置、统一调度和统一管理。管理员可 以对系统中的任何一种设备进行远程批量读取和配置，并可分别或分 批调整设备的各类参数；系统设置的过程是在后台运行的，不得影响 用户当前的监控操作。2） 系

17、统具有对设备进行定时巡检和校对时钟的功能，巡检内容包括网络 连接状态、系统运行状态、连接客户端的数目以及设备厂商提供的运 行状态参数，将取得的数据存贮在日志中, 并能以曲线、图表等方式 显示当前或历史的状态；3）可以远程调配系统中硬件资源的参数配置。计划管理1）依据系统图像的特殊性，需要把所有的前端图像进行存储，平台应用中提供计划管理，可以进行录像计划设定，可以根据管理人员对每个摄像机录像时间和质量的不同进行相应的配置。2）为每个摄像机配置录像计划时可以设置录像时间，用于调配效用管理 时间。3）计划管理中可以通过报警计划的设定来对相关的报警输入进行报警的设定，包括图像、音频、文字等报警警告综合

18、输出。系统维护1） 平台具备自检、巡检、故障诊断及故障弱化功能。在出现故障时，用户可以通过平台软件及时、快速地进行维护。通过平台，整个系统动 态环境一致性维护可以轻松的实现，减轻系统维护工作量。2）实时日志让每个管理人员通过日志窗口实时检测系统的运行情况，系统集成1）良好的系统架构，支持第三方系统再开发；实现无缝集成。2）可以根据本地业务平台的接口规范进行开发，可以与现有的系统进行 接口。1.4.4 特色功能1）多屏显示功能多个屏幕之间可以任意拖拽和设定显示布局。能够极大的提升单台客户端 主机的使用功效。2）屏幕点触云台控制鼠标（指尖）点击画面，镜头自动跟随转动，同时，镜头能判断点击位置距画面

19、中心点距离远近，距离越远镜头转速越快，越近转速越慢。3）电子地图电子地图可实现数字放大、缩小及随意移动，自动提示摄像机信息，用户 双击镜头可弹出视频窗口并能随意拖动，支持镜头的报警闪烁提示。可视化电子地图，支持镜头视角显示 图形化电子地图图标（摄像头图标、下级电子地图、报警输入输出图标）地图上可自动更新设备图标，并显示连接状态 可共享的电子地图可设置地图访问权限4）图像增强在恶劣天气条件下（如雨、雾、沙尘或夜间等环境），对于质量不佳的图像，用鼠标任意圈选一个区域，该区域可立即显现画面增强处理效果，消除模糊， 提升画面清晰度，加强画面观看质量。5）数字放大（屏幕 PTZ）在图像上任意选定位置进行

20、数字放大，关注监控画面细节。同时，选定的 放大框可以在画面中任意移动。6）精细时间条视频回放在回放搜索应用中，可随意通过鼠标拖拽时间轴，实现不同速率的录像正放和倒放功能。操作简便观。7）窗口轮巡视频轮巡可支持单窗口轮巡功能，每个单窗口最多可加入 36 个镜头的轮巡。 配合 36 窗口布局显示，使单台显示器在轮巡方式下能够显示多达 1296(36X36)个 镜头画面。8）数字全景镜头拼接在大场景监控应用中，可将一组多个镜头的视频图像进行变形拼接，形成一个覆盖全范围的全景视频画面。并可实现全景镜头下的抓拍和图像操作。支持目标物体镜头移动跟踪。9）“时间切片”视频检索通过时间切片的方式，使用者可快速

21、检索某一时间段内视频画面中发生事件 的瞬间，如某个区域内物体的丢失和移动查询。10） 虚拟矩阵扩展灵活：数字解码主机支持一机多屏，每个屏幕支持多窗口图像浏览， 降低系统成本，轻松实现多镜头浏览。l虚拟数字矩阵控制中心：通过控制中心统一管理数字解码主机的配置 参数、显示模式和轮巡计划，轻松实现大屏图像切换和浏览。l电视墙布局：根据显示器的空间位置和规格制定各种直观的大屏浏览1.4.5系统特点由于系统采用纯数字化的 IP 视频监控系统进行构建，与传统模拟以及 DVR 为中心的监控系统相比，有着一些不可比拟的优势，同时也具有数字化监控的方 便性，提供丰富的系统应用。1）系统兼顾了视频信号的存储和传输

22、的数字化功能；2）监控平台已经对百万像素以及高清视频的支持；3）支持虚拟矩阵系统，可以方便地设置视频上墙方式，可以进行视频 墙布局，通过该布局可以方便地对数字大屏显示内容进行切换和布局 管理；4）在进行录像回放时，精细时间条视频回放功能可以通过拖动时间条 迅速地播放图像，拖动时间条时，视频无延时；5）视频录像回放时，支持逐帧倒放功能；6）系统可以实现报警联动处理能力，规范化处理流程，提高突发事件的 应急能力。针对本项目，本方案设计具有以下特点：1）系统监控中心改造时，由于不能影响到现有消防系统的运行。在进行监控中心原有系统向新建系统迁移时，可以先进行新系统的建设，将新系统所有设备到位后开始正常

23、地进行录像、浏览工作后再进行现有 监控屏墙和 DVR 的拆迁，不会造成监控系统录像的丢失和影响到消 防系统的运作；2）在大楼内任意位置通过计算机接入到监控专网，均可直接浏览或回 放任一摄像机图像；3）提供电子地图功能，电子地图支持 JPEG、BMP 格式图片导入，在电子地图上可以直观地对摄像机、报警点进行分布。并可直接在电子 地图上对摄像机图像进行调看，发生报警时，在地图上相应的报警位 置报警图标闪烁，便于操作人员直观了解报警位置并及时处理；4）平台软件在监控中心提供的虚拟矩阵功能兼顾了模拟系统操作习 惯和数字系统的方便性，对电视屏墙显示的视频画面可以方便地进行 设置和切换，提供了通过电子地图

24、选择摄像机画面进行布局的功能；5）平台支持双码流技术，将实时浏览码流和录像码流分开，在适当的时 候进行高清视频录像而浏览普通码流。节约系统资源，有效提高视频 解码性能；6）在进行远程监控时，可以通过设置视频流的码率和帧率，降低网络带 宽占用，提高网络带宽利用率；7）在今后增加监控点时，只需将添加的摄像机通过网线直接接入到楼层 交换机即可添加到系统中，无需繁琐地进行布线；8）系统支持百万像素以上级别高清视频接入，为高清监控提供了平台 基础。并在将来合适的时候可以无缝地升级为智能监控系统，提供基 于智能分析技术的应用，降低监控人员工作量，提高安防监控效率。布局，用于大规模镜头的显示及快速切换。电子

25、地图导航：基于电子地图控制显示，轻松将地图上的任意镜头切 换到任意屏上，特别适合控制中心双屏应用。键盘操作：支持镜头和屏编号，支持键盘(CCTV 键盘和 PC 虚拟键盘) 快捷操作。无缝结合：与 CSVision 4.0/1.0 软件无缝结合形成完善的 IP 监控系统解决 方案。1.4.6品牌优势CSVision 产品特点1）CSVision 是一家专业的数字化 IP 视频监控整体解决方案与产品的提供 商，不仅产品提供商，同时也是整体解决方案的提供商。CSVision 早 在 2002 年就开始了视频压缩算法的研究。2003 年，与航天部三所联 合，研发、诞生了第一块用于航天道弹系统视频监控高

26、速板卡，同时， 在 03 年，CSVision 在国内最早提出分布式网络视频监控架构，开始了 监控平台产品的研发与产品化。多年的算法、平台研发经验以及国内 为数众多的项目实践，使 CSVision 对 IP 网络视频平台在行业中的应用 具有非常深刻的认识，也是国内为数不多的同时具有视频压缩算法、 视频存储、视频管理平台研发能力的公司。可以说也是能提供一整套 从前端视频压缩到视频传输到后端视频存储、管理、转发方案的为数 不多的公司之一。2）2007 年，由安防慧聪网组织 11 家专家评选，CSVision 获得了 10 大创新企业称号。2008 年，CSVision 与 SONY 开展战略协作，

27、是业内 第一家与国际知名安防企业建立战略联盟的平台企业。国内专家以及 国际大型公司的认可，也可以从侧面反映出 CSVision 在行业中的领先 地位。目前 CSVision 已经与国内外超过 30 家品牌厂家建立了合作伙 伴关系。3）从技术角度来讲，CSVision 的监控平台产品是分布式单服务器架构， 所谓单服务器指的是该平台产品所有功能采用单台服务器即可实现， 而不像其他厂家将存储、转发、管理分布在不同的服务器上。单服务 器架构有效降低了服务器之间的通讯指令等对网络带宽的占用。而在 大型监控系统中，CSVision 的分布式架构可轻易地通过增加服务器来 满足系统的需求，分布式的大量服务器之

28、间的协同“作战”，对提高整 个系统的处理能力和实效性是非常有帮助的。4）从单服务器的处理能力来说，CSVision 的平台单服务器最多可支持 128 路视频存储或 400 路视频转发，已经接近了物理硬件的处理极限。这 样的指标是其他厂家的产品即便是多服务器结构都很难做到的。5）从管理角度来说，CSVision 产品安装、维护都极为简单，拿服务器安 装来说，绝大多数时候，一路“下一步”往下点就能完成服务器的安装， 多个实用的辅助调试工具也使得安装后的调试非常简单，这一点与其 他厂家“皓首穷经”式的复杂安装调试相比也是反差十分明显的。这一切都是 CSVision 从客户角度考虑，为降低管理者的管理

29、难度和管理时间而采取的有效措施。6）对于一个需要长期运行的系统来说，稳定性高于一切。CSVision 由于 一直以来的研发经历，对 IP 视频的算法、传输、存储都具有深刻的 理解，可以说对 IP 视频监控从前端到传输到后端到管理都有强大的 研发实力。同时，多年的对监控平台产品核心的研发，也使得 CSVision 早就认识到，产品的稳定来自于核心的稳定。到今天，CSVision 可以 毫不犹豫地说，现在，CSVision 拥有国内领先的稳定的平台核心，同 时也有运行时间最长最稳定的项目经历。例如，早在 2004 年国内首 家应用于贵阳“平安城市”的网络视频管理系统，到目前为止已经连续 运行超过五年的时间。7）除了拥有稳定强大的平台核心之外，CSVision 还非常注重用户界面和 应用功能的开发，使得平台产品有许多特色功能，例如自定义布局、 虚拟镜头、图像增强、智能检索回放、电子地图联动等等。用户可以 根据现场不同情况进行设置以方便应用。8）此外，目前 CSVision 在北京、上海、广州、武汉、成都、哈尔滨、西 安等地都设有分公司或办事处。可以说，不管您的产品用到国内的什 么地方，都可以及时地得到 CSVision 的售前、售后服务支持，完全没有后顾之忧。